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[Tech 스토리] 전고체 배터리가 '꿈의 배터리'라 불리는 이유

기사입력 : 2024년03월24일 08:00

최종수정 : 2024년03월25일 08:34

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화재·폭발위험 적고 기존 배터리 대비 주행거리 2배
삼성·LG 개발 경쟁..."2027년 양산" vs "완성도 중요"

기업들의 신기술 개발은 지속가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업들은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 점쳐볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)' 한 기술 이야기를 술술~ 풀어 독자들에게 전달합니다.

[뉴스핌=정탁윤 기자] 바야흐로 배터리 시대입니다. 당장 핸드폰에서부터 노트북, 이어폰, 청소기, 면도기, 장난감 등 일상생활에서 배터리가 들어가는 제품은 수도 없이 많습니다. 핸드폰이나 노트북 배터리가 10% 밑으로 떨어지면 가슴이 두근두근하는 배터리 의존 경험도 다들 있을 것입니다.

아직 보편화 전단계이지만 조만간 자동차도 배터리에 의존하게 됩니다. 배터리로 굴러가는 전기차 수요가 점점 늘고 있기 때문입니다. 과도한 탄소 배출로 인한 기후변화 대응을 위해 유럽과 미국 등 글로벌 국가들은 현재 휘발유와 경유 연료인 내연기관차를 퇴출하고 전기차 등 친환경차 도입을 서두르고 있습니다. 다소 섣부르긴 하지만 2030년 전기차 비중이 50%가 넘을 것이란 전망도 있습니다.

◆ 화재·폭발위험 적고 기존 배터리 대비 주행거리 2배 이상

조만간 봄꽃처럼 만개할 전기차에 들어가는 배터리 회사들의 개발 경쟁도 한창입니다. LG에너지솔루션과 삼성SDI, SK온 등 국내 배터리 3사는 수 년전부터 수 십조원을 투자해 전기차 배터리 개발에 나섰습니다.

전고체 배터리 개념도 [사진=삼성SDI]

중국이 상대적으로 저렴한 LFP(인산철, Li-FePO4) 배터리로 글로벌 시장을 점점 잠식하고 있습니다. 이에 K-배터리 업체들은 이른바 '초격차 기술'을 바탕으로 중국의 공세에 대응해 나가겠다는 전략입니다. 그 초격차 기술이 반영된 배터리가 이른바 '꿈의 배터리'라 불리는 전고체 배터리입니다. 전고체 배터리는 고체 전해질을 사용해 화재의 위험성이 적고 주행거리가 길어 배터리 업계에서 주목하는 차세대 배터리 입니다.

전고체 배터리 개념은 1980년대 처음 나왔지만 한동안 빛을 보지 못했습니다. 2010년 일본 토요타가 황화물 전해질을 사용한 배터리 시제품을 공개한 뒤 관련 연구가 크게 늘었습니다. 현재는 배터리 소재 후보군으로 황화물과 산화물, 고분자 3종이 발굴됐는데, 황화물계 배터리 연구가 가장 활발한 상황입니다.

전고체 배터리는 배터리 양극과 음극 사이의 전해질이 액체가 아닌 고체로 된 차세대 2차전지(충전해서 반영구적으로 사용하는 전지)입니다. 현재 LG와 삼성이 수 조원을 들여 개발한 리튬이온 배터리의 경우 액체 전해질로 에너지 효율이 좋지만, 수명이 상대적으로 짧고 전해질이 가연성 액체여서 고열에 폭발할 위험이 있습니다.

[서울=뉴스핌] 이호형 기자 =김동명 LG에너지솔루션 대표이사 사장이 6일 오후 서울 강남구 코엑스에서 '인터배터리 2024'가 열린 가운데 자사 배터리 제품 설명하고 있다. 인터배터리는 국내 최대 규모의 배터리 산업 전문 전시회다. 2024.03.06 leemario@newspim.com

반면 전고체 배터리는 전해질이 고체이기 때문에 충격에 의한 누액 위험이 없고, 인화성 물질이 포함되지 않아 발화 가능성이 낮아 상대적으로 안전합니다. 또 액체 전해질보다 에너지 밀도가 높으며 충전 시간도 리튬이온 배터리보다 짧습니다. 또 대용량 구현이 가능해 완전 충전할 경우 전기차의 최대 주행거리를800~1000km 정도로 늘릴 수 있습니다. 현재 전기차 주행거리(500~600Km)에서 두 배 정도 늘릴 수 있는 셈입니다.

◆ 삼성SDI "2017년 양산" vs LG엔솔 "완성도가 중요"

전고체 배터리 개발 경쟁에서 일본 토요타가 앞서고 있지만, 국내 업체중에는 삼성SDI가 속도를 내고 있습니다. 삼성SDI는 오는 2027년 양산 계획을 밝혔습니다. 반면 업계 1위 LG에너지솔루션은 "완성도가 중요하다"며 2030년경 양산한다는 목표입니다.

배터리 전문가들은 전고체 배터리를 2027년 양산한다고 해도 실제 전기차에 대부분 적용하려면 2030년 이후는 돼야 한다는 입장입니다. 기술적으로 해결해야할 부분이 남아 있는데다 완성차업체와 시제품 테스트도 여러 번 거치고, 생산공정도 정비해야 하기 때문입니다.

 

tack@newspim.com

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LG, 2년 만에 정규시즌 극적 우승 [서울=뉴스핌] 손지호 기자 = LG가 NC전 패배에도 극적으로 2년 만에 정규시즌 우승을 확정했다. SSG는 극적인 끝내기 승리로 한화의 우승 도전을 저지했다.  LG는 1일 서울 잠실구장에서 열린 NC와의 2025 KBO리그 정규시즌 마지막 경기에서 3-7로 패했다. LG는 전날 두산에 이어 NC에도 잡히며 시즌을 마쳤다. 하지만 한화가 SSG에 덜미를 잡히며 정규시즌 우승을 확정했다. 구단 네 번째 정규시즌 우승을 차지한 LG는 한국시리즈(KS)에 직행해 구단 네 번째 통합우승(정규시즌·KS 우승)에 도전한다. [서울=뉴스핌] 손지호 기자 = LG 트윈스 선수단. [사진=LG 트윈스] 2025.10.01 thswlgh50@newspim.com 8연승의 가파른 상승세를 탄 NC는 시즌 전적 70승 6무 67패로 5위 자리를 지켰다. 같은 날 6위 kt가 KIA를 제압해 승차가 없는 상태가 유지됐지만, NC(0.5109)가 kt(0.5107)를 승률 3모 차로 앞섰다. NC는 3일 열리는 SSG와의 시즌 최종전에서 승리하면 kt의 경기 결과와 관계없이 5위로 포스트시즌 막차를 탄다. 다만 이 경기에서 패하고 같은 날 kt가 한화를 잡으면 6위로 탈락한다. NC는 1회말 2사 2루에서 김현수에게 적시타를 맞아 먼저 실점했다. 하지만 3회 1사 후 김주원이 안타를 친 뒤 2, 3루를 연속으로 훔쳤고, 이후 최원준의 적시타가 나와 동점이 됐다. 기세가 오른 NC는 4회초 경기를 뒤집었다. 만루 찬스에서 김형준이 중전 적시타를 때려 2명의 주자를 불러들였다. NC는 5회초 바뀐 투수 손주영을 상대로 한 점을 더 보탰다. [서울=뉴스핌] 손지호 기자 = NC 다이노스 김형준. [사진=NC 다이노스] 2025.10.01 thswlgh50@newspim.com 8회초엔 승부에 쐐기를 박았다. 1사 만루에서 맷 데이비슨의 희생플라이가 나왔고, 이후 권희동의 2타점 적시타가 나와 7-1까지 격차를 벌렸다. NC는 8회 등판한 배재환이 2실점 했지만, 임지민, 김진호를 투입해 추가 점수를 내주지 않고 승리를 확정했다. SSG는 인천 SSG랜더스필드에서 열린 한화와의 경기에서 9회 2사에 나온 이율예의 끝내기 투런포에 힘입어 6-5 승리를 거뒀다. 한화는 이날 패배로 유일했던 우승 가능성이 사라졌다. 선발투수 코디 폰세는 6이닝 6안타(1홈런) 1볼넷 10탈삼진 2실점 호투를 펼쳤지만 불펜진이 승리를 날렸다. [서울=뉴스핌] 손지호 기자 = SSG 박성한(오른쪽)이 1일 1회말 선두 타자 홈런을 날리고 베이스를 돌고 있다. [사진=SSG 랜더스] 2025.10.01 thswlgh50@newspim.com SSG는 1회말 선두타자 박성한이 선제 솔로홈런으로 기선을 제압했다. 한화는 3회초 문현빈이 1타점 적시타를 날리며 승부를 원점으로 되돌렸다. 6회 SSG는 1사 1, 3루에서 한유섬이 삼진을 당했지만 고명준이 1타점 적시타를 날리며 다시 팀에 리드를 안겼다. 한화는 7회초 반격에 나섰다. 1사에서 대타 최인호가 2루타를 날렸고 대타 이도윤은 1타점 적시타를 날리며 2-2 동점을 만들었다. 대타 이진영은 역전 투런홈런을 터뜨리며 경기를 뒤집었다. 이어 노시환이 1타점 내야안타로 한 점을 더 추가했다. 하지만 SSG는 쉽게 물러서지 않았다. 9회말 2사에서 대타 류효승이 안타로 출루했고 뒤이어 현원회가 추격의 투런홈런을 터뜨렸다. 뒤이어 정준재의 볼넷과 이율예의 끝내기 홈런으로 경기를 끝냈다. [서울=뉴스핌] 손지호 기자 = kt 위즈 황재균. [사진=kt 위즈] 2025.10.01 thswlgh50@newspim.com   kt는 광주 기아챔피언스필드에서 열린 KIA와 원정 경기에서 9-3으로 이겼다. 71승 4무 68패가 된 kt는 이로써 3일 한화 이글스와 정규시즌 마지막 경기 결과에 따라 와일드카드 결정전 진출 여부가 정해진다. kt는 허경민이 4타수 2안타 2타점, 황재균이 5타수 2안타 2타점으로 팀 승리를 이끌었다. 안현민은 5타수 3안타 1타점으로 거들었다. kt 선발 소형준은 1회 3점을 헌납했으나 2회부터 6회까지 실점하지 않으면서 시즌 10승을 달성했다. 2022년 시즌 13승 이후 3년 만에 두 자릿수 승수를 쌓았다. kt는 선발 소형준이 1회말 난조를 보이며 3점을 내줬으나 3회초 대거 5점을 뽑아내면서 단숨에 경기를 뒤집었다. 3회 1사 후 김상수의 볼넷과 장준원의 안타로 1, 3루 기회를 잡았고 허경민, 안현민, 강백호가 차례로 1타점 안타를 날려 3-3 동점을 만들었다. kt는 경기 후반 추가점을 뽑아내면서 승부에 쐐기를 박았다. 7회초 1사 1루에서 허경민이 2루타를 때려낸 후 김민혁의 땅볼 때 3루 주자 유준규가 홈을 밟았다. 이후 KIA 좌완 불펜 최지민의 폭투가 나온 사이 3루 주자 허경민이 홈을 통과하면서 kt가 7-3으로 달아났다. 8회에도 2사 만루 찬스를 잡았고, 타석에 선 장진혁과 허경민이 연이어 밀어내기 볼넷을 골라내면서 2점을 더해 승부에 쐐기를 박았다. thswlgh50@newspim.com 2025-10-01 23:29
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
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